Mussel-inspired, hydrophobic association-regulated hydrogel electrolytes with super-adhesive and self-healing properties for durable and flexible zinc-ion batteries

材料科学 电解质 分层(地质) 化学工程 自愈 胶粘剂 水溶液 复合材料 离子电导率 电化学 纳米技术 电极 图层(电子) 医学 化学 替代医学 物理化学 病理 生物 工程类 古生物学 俯冲 构造学
作者
Xilin Wang,Mengmeng Yang,Zhihong Ren,Lei Zhou,Zhiyu Wang,Dan Liú,Bin Wang,Joselito M. Razal,Jianli Cheng
出处
期刊:Energy Storage Materials [Elsevier BV]
卷期号:70: 103523-103523 被引量:21
标识
DOI:10.1016/j.ensm.2024.103523
摘要

Quasi-solid-state gel polymer electrolytes (GPEs) can overcome the limitations of aqueous electrolytes and offer unparalleled adaptability which is critical to flexible aqueous Zn-ion batteries (AZIBs) for wearable electronics. However, the notorious Zn dendrites and inevitable interface delamination between electrodes and GPEs under mechanical deformation cause serious capacity fading or failure in AZIBs. Herein, highly adherable, strong, and self-healable GPEs constructed with physically crosslinked dopamine grafted sodium alginate and hydrophobic association network are designed to suppress Zn dendrite formation, reduce interfacial detachment, and maintain the electrochemical performance of flexible AZIBs during serious mechanical manipulations. The resulting GPE demonstrates outstanding attributes including high mechanical strength (382 kPa), good interfacial adhesion (80 kPa), exceptional ionic conductivity (32.3 mS cm−1), and desired self-healing efficiency (72.4% after 5th breaking-healing cycle). Consequently, the assembled Zn//Zn cells achieve an improved cycling lifespan of over 2000 h at 2.0 mA cm−2. The assembled Zn//MnO2 batteries exhibit a high specific capacity of 290 mA h g−1 at 0.2 A g−1 and ultrahigh capacity retention of 91% after 4000 cycles at 4 A g−1. Moreover, these flexible batteries maintain excellent performance under dynamic bending, twisting, and compressing, as well as remarkable reliability and self-healing ability, which are imperatively significant for practical applications.
最长约 10秒,即可获得该文献文件

科研通智能强力驱动
Strongly Powered by AbleSci AI
更新
PDF的下载单位、IP信息已删除 (2025-6-4)

科研通是完全免费的文献互助平台,具备全网最快的应助速度,最高的求助完成率。 对每一个文献求助,科研通都将尽心尽力,给求助人一个满意的交代。
实时播报
1秒前
jianrobsim发布了新的文献求助10
1秒前
Maestro_S发布了新的文献求助10
1秒前
无私茗完成签到,获得积分10
2秒前
2秒前
渔婆完成签到,获得积分10
3秒前
3秒前
我先睡了发布了新的文献求助10
4秒前
4秒前
4秒前
janejane发布了新的文献求助10
5秒前
BlogY完成签到,获得积分10
5秒前
5秒前
6秒前
6秒前
小马发布了新的文献求助10
7秒前
领导范儿应助小粽子采纳,获得10
7秒前
传奇3应助jinxingyue采纳,获得10
8秒前
安安发布了新的文献求助10
9秒前
Shaineli发布了新的文献求助10
9秒前
科研通AI2S应助咕噜咕噜采纳,获得10
9秒前
玖瑶发布了新的文献求助10
9秒前
专注妙之发布了新的文献求助10
9秒前
善学以致用应助hongshiyi采纳,获得10
10秒前
SaSa完成签到,获得积分10
10秒前
10秒前
1234abcd发布了新的文献求助10
11秒前
科研通AI2S应助结实的问寒采纳,获得10
11秒前
gwt完成签到,获得积分10
11秒前
11秒前
雪雨夜心发布了新的文献求助10
12秒前
高挑的宛海完成签到,获得积分20
13秒前
小趴菜求棒棒完成签到 ,获得积分10
13秒前
13秒前
14秒前
14秒前
小兑发布了新的文献求助10
14秒前
霖尤发布了新的文献求助10
15秒前
15秒前
韩延璐完成签到,获得积分20
15秒前
高分求助中
(应助此贴封号)【重要!!请各位详细阅读】【科研通的精品贴汇总】 10000
Les Mantodea de Guyane: Insecta, Polyneoptera [The Mantids of French Guiana] 3000
F-35B V2.0 How to build Kitty Hawk's F-35B Version 2.0 Model 2500
줄기세포 생물학 1000
The Netter Collection of Medical Illustrations: Digestive System, Volume 9, Part III - Liver, Biliary Tract, and Pancreas (3rd Edition) 600
INQUIRY-BASED PEDAGOGY TO SUPPORT STEM LEARNING AND 21ST CENTURY SKILLS: PREPARING NEW TEACHERS TO IMPLEMENT PROJECT AND PROBLEM-BASED LEARNING 500
2025-2031全球及中国蛋黄lgY抗体行业研究及十五五规划分析报告(2025-2031 Global and China Chicken lgY Antibody Industry Research and 15th Five Year Plan Analysis Report) 400
热门求助领域 (近24小时)
化学 材料科学 医学 生物 工程类 有机化学 生物化学 物理 内科学 纳米技术 计算机科学 化学工程 复合材料 遗传学 基因 物理化学 催化作用 冶金 细胞生物学 免疫学
热门帖子
关注 科研通微信公众号,转发送积分 4493207
求助须知:如何正确求助?哪些是违规求助? 3946520
关于积分的说明 12236987
捐赠科研通 3603838
什么是DOI,文献DOI怎么找? 1982150
邀请新用户注册赠送积分活动 1018778
科研通“疑难数据库(出版商)”最低求助积分说明 911461